JPH0386357A - 金属板成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属板成形装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来の半凝固金属スラリー製造装置としては、特公昭５
１−４３０１９号公報、特公昭５ｅ−２０９４４号公報
、特開昭８０−３９１３３号公報に開示されるものがあ
る。

上記公報に開示されている半凝固金属スラリー製造装置
の基本原理を第２図を用いて説明する。

図中ｌは溶融金属２を収容する容器、３は該容器ｌ下方
に形成された小径の撹拌室、４は容器ｌ上方から撹拌室
３内部に挿入されてモータ５により回転される中実の撹
拌棒、６は撹拌室３の下方に形成された半凝固金属スラ
リー７の排出口、８は撹拌室３の外方を囲む冷却液９の
ジャケットである。

容器ｌに溶融金属２を供給すると共に、ジャケット８に
冷却液９を供給し、且つモータ５により撹拌棒４を回転
駆動する。

すると、容器１下方の撹拌室３の溶融金属２は、容器ｌ
外部から冷却液９により固液共存温度に冷却されて、微
細球状金属粒を多く含むデンドライト結晶組織となり、
更にデンドライト結晶組織が撹社棒４により撹拌剪断さ
れて組織の均質な半凝固金属スラリーが形成される。

このようにして形成された半凝固スラリーは圧延加工し
て金属板とされる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記従来の半凝固金属スラリー製造装置で
は以下のような問題があった。

■　中実の撹拌棒４は溶融金属２や形成されつつある半
凝固金属スラリー７に常時さらされた状態となるので、
アルミのように融点の低い溶融金属２の場合には問題は
ないが、鋼のように融点の高い溶融金属２の場合には、
撹拌棒４が溶融金属２の熱に耐えられなくなって長時間
の撹拌が行えないため、鋼のような融点の高い溶融金属
２に対しては長時間にわたって半凝固金属スラリーを製
造することができなかった。

■　又、融点の高い溶融金属２の熱に耐えられるように
するために、撹拌棒４を内部冷却可能とすることが考え
られるが、このようにすると、撹拌棒４は内部と外部の
温度差が略ｔｏ００℃以上となってしまうので、このよ
うな温度差によって生じる熱応力に長時間耐えられる素
材が見当らず、従って融点の高い溶融金属２に対して長
時間にわたって半凝固金属スラリーを製造することは困
難であった。

本発明は上述の実情に鑑み、融点の高い溶融金属に対し
て長時間にわたって、安定して半凝固金属スラリーを製
造することのできる半凝固金属製造装置を備えて連続的
に金属板を成形できるようにした金属板成形装置を提供
することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段］ 本発明は固液共存温度とした溶融金属を、撹拌棒で撹拌
剪断することにより、半凝固金属スラリーとし、それを
圧延加工して金属板を成形する金属板成形装置において
、溶融金属が通過する流路を備え、該流路の途中に、内
部を冷却可能とした回転自在な撹拌棒を、撹拌棒の外周
の一部が流路の内側を向き且つ撹拌棒の外周の残りの部
分が流路の外側を向くよう配設し、撹拌棒の外周の流路
外側に向いた部分を外部冷却可能としたことを特徴とす
る金属板成形装置にかかるものである。

【作　　　用〕

溶融金属は流路を流れるうちに、流路の途中に外周の一
部が溶融金属と接触するように配設された撹拌棒により
冷却及び撹拌剪断されて、半凝固金属スラリーとされる
。

撹拌棒は、溶融金属と接触しない部分が冷却されている
ため、高い冷却能力が得られ、外周の溶融金属と接触す
る部分の温度の上昇が抑えられて、撹拌棒に発生する熱
応力が緩和されるので、高温下でも長時間の撹拌に耐え
ることができる。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の一実施例であり、図中第２図と同一の
符号を付した部分は同一物を表わしている。

図中ｌＯはし一ドル１１から溶融金属２を供給されるタ
ンデイツシュ、１２はタンデイツシュｌＯの出口に接続
され下方に向はジグザグ状に延びる耐火材で形成されて
いる流路であり、溶融金属２が内部を通過するようにな
っている。

１３は流路Ｉ２のジグザグ状の内周部分に配設された通
常の調合金製の内部に冷却液を流すことにより内部冷却
可能とした回転自在な撹拌棒であって、外周の一部（約
１７２）が流路１２内側を向き、外周の残りの部分が流
路１２外周を向くように流路１２内外間に設けられてい
る。

Ｌ４は撹拌棒１３の流路１２外側を向いた部分に冷却液
を吹付は撹拌棒１３の外部冷却を行う冷却ノズルである
。

１５は流路１２のジグザグ状部の内壁外周部分に形成さ
れた突起である。

１６は流路１２の出口に配設された水平圧延機、Ｌ７は
水平圧延機１６による圧延で製造された半凝固薄板、１
８は半凝固薄板１７の搬送ローラである。

次に作動について説明する。

し−ドル１１から溶融金属２をタンデイツシユＩＯ内に
供給し、同時に撹拌棒１３を回転駆動しつつ、内部冷却
及び冷却ノズル■４により流路１２外を向いた部分を外
部冷却する。

すると、タンデイツシュｌＯに供給され、流路１２内へ
入った溶融金属２は、流路１２内で撹拌棒１３により固
液共存温度まで冷却されて撹拌棒１３表面にデンドライ
ト結晶組織が形成され、該デンドライト結晶組織は撹拌
棒１３の回転により撹拌剪断され、且つ流路１２のジグ
ザグ状部の内壁外周部分に形成された突起１５により更
に撹拌剪断されて、一部が半凝固スラリー７となる。

即ち溶融金属２は流路Ｉ２をジグザグ状に通り、途中上
記したように撹拌棒１３による冷却及び撹拌剪断が複数
回繰返されて、全体が半凝固金属スラリー７と成る。

こうして形成された半凝固金属スラリー７は流路１２か
ら出て、水平圧延機！６により連続的に水平圧延されて
半凝固薄板１７と成り、搬迭ロラ１８により下流へ送ら
れて行く。

本発明では、内部冷却可能な撹拌棒１３を用いると共に
、撹拌棒１３の外周の一部を溶融金属２と接触させずに
冷却ノズル１４を用いて冷却するようにしているので、
撹拌棒１３に対する冷却効果が格段に高まり、撹拌棒１
３の高温の溶融金属２による温度上昇が抑えられ、それ
により撹拌棒１３の内外部の温度差が小さくなるため、
撹拌棒１８に発生する熱応力が緩和され、従って通常の
銅合金のような材質の撹拌棒１３でも高温下で長時間の
撹拌に耐えることができるようになり、融点の高い溶融
金属２に対して半凝固金属スラリー７を連続して製造す
ることができるようになる。

又、撹拌棒１３の一部が流路１２の溶融金属２に接触し
ない部分だけ一本の撹拌棒１３による撹拌剪断力が低下
するが、撹拌棒１３を複数設けることにより撹拌剪断力
を高めることができ、且つこれとは別に流路１２の内壁
面に突起１５を形成することにより撹拌剪断力を高める
ことができるので支障はない。

尚、本発明の金属板成形装置は、上述の実施例にのみ限
定されるものではなく、撹拌棒に対する内部冷却及び外
部冷却の手段は任意であること、その他本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の金属板成形装置によれば
、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

■　撹拌棒を内部冷却可能とし、更に撹拌棒の外周の一
部が流路の外側へ出るようにして流路外部へ出た撹拌棒
の外周部分を外部冷却し得るようにしたので、撹拌棒の
冷却能力が高まり、撹拌棒に発生する熱応力を緩和する
ことができる。

■　撹拌棒に発生する熱応力が緩和されるので、融点の
高い溶融金属に対し長時間の撹拌剪断を行って半凝固金
属スラリーを製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を側方から見た断面図、第２
図は従来例を側方から見た断面図である。 図中２は溶融金属、７は半凝固金属スラリー１２は流路
、１３は撹拌棒、１４は冷却ノズル、１６は水平圧延機
、（７は半凝固薄板を示す。 特 許出願人 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）固液共存温度とした溶融金属を、撹拌棒で撹拌剪断
   することにより、半凝固金属スラリーとし、それを圧延
   加工して金属板を成形する金属板成形装置において、溶
   融金属が通過する流路を備え、該流路の途中に、内部を
   冷却可能とした回転自在な撹拌棒を、撹拌棒の外周の一
   部が流路の内側を向き且つ撹拌棒の外周の残りの部分が
   流路の外側を向くよう配設し、撹拌棒の外周の流路外側
   に向いた部分を外部冷却可能としたことを特徴とする金
   属板成形装置。